【技术实现步骤摘要】
低转矩波动连续极永磁同步电机磁极结构稳健性设计方法
[0001]本专利技术属于电机优化设计领域的一种永磁同步电机结构设计和布置方法，具体涉及一种能够减小转矩波动的连续极永磁同步电机(CPPMSM)磁极结构稳健性设计方法。
技术介绍
[0002]稀土永磁同步电机(PMSM)因具有结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、损耗少、效率高、结构灵活多样等显著特点，被广泛用于航空航天、国防及工农业生产和日常生活的各个领域。但是稀土材料价格昂贵，导致电机成本过高。为了降低电机成本，CPPMSM被提出。CPPMSM与表贴式永磁同步电机(SPMSM)相比，用铁极代替了极性相同的一半永磁体，因此节约了大量永磁体，降低了电机成本。但是CPPMSM的特殊结构导致电机磁场分布不对称，偶次谐波较高，使得电机转矩波动较大，不利于电机的平稳运行。
[0003]为了使电机各项性能达到综合最优，现有技术需要对电机进行优化设计。
技术实现思路
[0004]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出了一种用于CPPMSM磁极结构的稳健性设计...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种减小转矩波动的连续极永磁同步电机磁极结构稳健性设计方法，包括：1)在连续极永磁同步电机的磁极结构基础上进行改进，采用在铁极处添加一块永磁体且增加极间气隙而形成混合连续极永磁同步电机磁极结构；2)选择优化变量，建立优化目标，对改进后的混合连续极永磁同步电机磁极结构进行优化，实现磁极结构稳健性设计。2.根据权利要求1所述的一种减小转矩波动的连续极永磁同步电机磁极结构稳健性设计方法，其特征在于：所述的连续极永磁同步电机的磁极结构包括环形的铁芯和布置在铁芯外周围的铁极和磁极，数量相同的多个铁极和多个磁极沿铁芯圆周交替紧密布置，铁极和磁极之间不具有气隙；在此基础上，磁极保持不变，每个铁极和磁极之间设置气隙，每个铁极在沿同一周向的一半侧改设为辅助永磁体，且辅助永磁体和铁极的另一半侧固定连接形成新的铁极。3.根据权利要求3所述的一种减小转矩波动的连续极永磁同步电机磁极结构稳健性设计方法，其特征在于：所述的铁极的磁极方向和磁极的充磁方向均沿径向方向，铁极中新增设的辅助永磁体的充磁方向也沿径向方向。4.根据权利要求1或2所述的一种减小转矩波动的连续极永磁同步电机磁极结构稳健性设计方法，其特征在于：所述的连续极永磁同步电机的磁极结构中，铁极和磁极的磁方向交替相反布置，以N极弧长圆心角θ1和S极弧长圆心角θ2的比值为优化变量A，以N极和S极之间的气隙长度圆心角θ3为优化变量B，以辅助永磁体弧长圆心角θ4与S极弧长圆心角θ2的比值为优化变量C，以磁极沿径向的厚度为优化变量D；以减小转矩波动和提高转矩平均值作为优化目标。5.根据权利要求1所述的一种减小转矩波动的连续极永磁同步电机磁极结构稳健性设计方法，其特征在于：所述步骤(2)具体如下：2.1)确定各个优化变量的取值，设置水平建立控制因素水平表，控制因素水平表是由每个优化变量在每个水平下的取值构成；同时根据选取的优化变量的个数以及各优化变量对应的取值个数获得试验的不同排列组合情况，进而建立控制因素正交表，控制因素正交表是由每个优化变量在每种控制因素试验下的不同水平组合搭配构成；2.2)根据控制因素水平表再建立噪声因素水平表，噪声因素水平表是由每个优化变量在每个带有噪声因素的水平下的取值构成；并根据噪声因素的个数及噪声因素水平表建立噪声因素正交表，噪声因素正交表是由每个优化变量在每种噪声因素试验下的不同带有噪声因素的水平组合搭配构成；2.3)以控制因素正交表为外表，噪声因素正交表为内表，将内表和外表直积进行多次总试验，即在控制因素正交表的每次控制因素试验下进行噪声因素正交表的各次噪声因素试验，每一次总试验对电机运行在额定点时进行有限元分析，计算获得每次总试验下电机的转矩波动Tr和转矩平均值T；2.4)根据2.3)获得所有总试验的转矩波动Tr，依据信噪比的望小特性计算每种控制因素试验下转矩波动Tr的信噪比S/N，同时获得每种控制因素试验下转矩波动Tr的平均值；根据2...
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